高中物理教學中創新實驗設計的策略研究

陳海生

摘要：高中物理教學實驗課的應用，其主要目的是啟發和引導學生對物理學習的極大興趣，提升學生對物理的學習能力的培養，同時提升學生們的動手操作能力，提高高中物理教學的效率。因此，本文闡述了創新實驗設計的原則及實施方法，從而優化高中物理教學。

關鍵詞：高中物理；創新實驗設計；教學提升

物理教學始于學生的初中時期，在高中時期進行進一步的深入和學習，由于物理起源于一些實驗和實踐總結而來的基礎理論知識，很多是源于生活而又高于生活的總結，因此，實驗課程在高中物理的學習過程中有著重要的位置。教師在進行教學時，通過創新實驗來幫助同學理解一些高中物理較難理解的定律等，培養學生對物理興趣的同時，還可以發散和培養學生的物理思維，提升學生自身實驗的技能及創新能力。在創新實驗的設計過程中，始終堅持著以學生為中心的思想，將較難理解的定律、定理等通過實驗生動形象的展現在學生面前。

一、創新實驗設計的原則

1、趣味化原則。高中物理實驗中所要展示的現象通常都富有很強的吸引力，教師可以通過在物理教學中，設計一些妙趣橫生的實驗來展現原理，極大地激發學生對物理的興趣和熱情。例如，在對自感現象進行教學時，傳統教學實驗通常是用電感線圈和小燈泡演示，實驗效果不會很深刻，同學的動手能力也有限。為了讓學生有更加強烈的感覺來加深印象，我們可以利用日光燈整流器和二節干電池設計一個觸電實驗，讓學生更加深刻的感受到自感現象的存在。在這樣的趣味實驗的引導下，學生會逐步發現我們的物理不再是單調和枯燥的，更是新奇、生動的，在好奇和興奮的探索心引導下，增進高中物理教學的趣味性。

2、簡單化原則。在高中物理實驗創新設計過程中，我們發現實驗越簡單實驗現象越明顯，學生的接受程度越高，切忌將實驗設計的過于復雜，如同變魔術一般讓學生云里霧里不知所云。因此，在實驗設計過程中，應該以操作方便、現象明顯、安全可靠為主。例如在靜電除塵這一現象講解時，我們可以利用靜電起電機、易拉罐、蚊香，設計一個簡單的實驗裝置：點燃蚊香，讓屢屢青煙從易拉罐內向上冒出，當接入高壓后，煙氣很快消失，從而讓學生得出了靜電除塵這一現象；再比如在電磁波的發射與接收知識點講解時，我們可以改進傳統的實驗方法，將感應圈和發射圈作為發射的部分，向外部發射電磁波，利用電視上的天線接收電磁波，我們可以發現氖泡就可以發光。這兩個實驗我們就可以看出利用簡單的結構裝置，也可以得到現象十分明顯的實驗結果。

3、生活化原則。物理這門學科是一門應用性和實踐性都很強的學科，物理知識在各個方面都已經跟我們生活和工作密不可分，各種物理現象、物理變化無時不在我們身邊，無時不在發生。在物理教學中，我們要善于將物理知識與我們所學到的生活經驗相結合。在課堂上要將一些生活經驗作為基礎引入到課堂中來。選取一些與學生生活相近的素材做實驗，這樣可以更能激發學生學習的興趣。

4、利用計算機輔助實驗系統幫助完成數據。傳統的常規儀器所顯現出來的各種實驗現象、數據讀取、數據分析以及制作圖表方面都受到了各種制約，存在很多的缺陷。引入計算機輔助試驗系統，可以實現對整個實驗的實時控制、實時測量、數據處理、圖像處理、實驗結果數據分析等功能，計算機輔助系統具有數據測量準確、數據采集精準、圖表功能強大等特點，計算機系統的引入不僅僅可以結合原有的實驗器材進行試驗，也彌補了傳統的實驗器材不足的地方。

二、創新實驗設計教學有效的實施方法

1、教師加強引導，學生思考設計也要加強。教師的引導是創新試驗設計教學的前提，學生學會獨立思考是重中之重。在課堂上，學生的主動學習性應該貫穿整個課堂，讓學生在整個實驗過程中去感受、去體會，才可以加深其在學習中的印象。這樣才可以讓學生更好去理解、消化物理知識。教師作為學生在學習道路上的領路人，在學生學習過程中為學生指引正確的道路，指引的同時也要與學生展開密切的合作，利用差異資源，形成互相學習、互相幫助的一種學習方式，在課堂上形成一種正向的推動力。

2、改進觀察方法。進一步優化物理教學過程。物理實驗不單單是注重實驗結果，對于實驗過程中的觀察也是十分重要的。學生在實驗過程中通過仔細觀察可以發現一些實驗步驟的缺陷，以便下次加以改進，通過觀察得出實驗數據與我們的論證是否一致。因此觀察是實驗課程中不可缺少的一部分。教師在實驗課程中要注意不要影響學生的主觀意識，以保證實驗的準確性和規范性。對于不同的實驗觀察的重點也是不同的，比如研究加速度實驗時，對于物體在運動中速度漸變的觀察是十分重要的，在觀察的時候要做到認真仔細，以保證各個細節的準確性，為實驗的結論提供準確的數據支持。

3、細分實驗過程，對實驗過程嚴加管控。在以前的物理實驗教學中，教師往往只注重于實驗結果，有的學生為了應付教師，向同學抄襲實驗數據，使得實驗課程變得毫無意義。實驗課程本來就是要鍛煉學生們的動手能力和觀察能力，這些能力的培養都在實驗過程中加以體現。因此教師要對實驗過程提高重視度，嚴格要求學生詳細填寫實驗過程記錄。例如我們可以打破常規，讓學生自主的進行實驗設計，利用不同的實驗道具進行實驗，這種開放的實驗課程既可以鍛煉學生們的動手操作能力也避免了固定模式的實驗數據，學生之間可以相互地進行模仿。每個人的實驗過程都是不同的，學生在這個過程中可以激發自己的學習興趣，切實提升自己的物理知識能力。

物理實驗教學的教學方法是相當復雜的，其涉及的因素也很多，高中物理實驗教學中的創新教學無論怎么實施，都必須通過現代科學理論和實踐作為基礎。在實驗教學中教師發揮的作用是不可替代的。教師的指導作用很難把握到最好的程度。這將是對教師最大的挑戰。因此教學中教師要注重引導和幫助，對于創新性實驗的研究要符合學生的實際能力，最大限度地發揮學生的探究水平。